三極管及放大電路-功率放大電路（電子技術(shù)課件）

OTL功放電路1.OTL功放電路組成電路只有Vcc單電源供電，輸出端直流電壓約等于Vcc/2，所以需要加一個隔直通交的電容C

。RLRcV4+VCCV5T1T2CeReRb1Rb2+uo

+ui

+++C2.8.2OTL功放電路一、OTL功放電路組成及工作原理2.OTL功放電路的工作原理（1）電容C

的作用：RLRcV4+VCCV5T1T2CeReRb1Rb2+uo

+ui

+++C（2）工作原理：充當(dāng)VCC/2電源；耦合交流信號。ui經(jīng)過一個共射放大電路放大后，推動T1T2構(gòu)成的互補對稱推挽功率放大電路進行電流放大。V4V5提供直流偏置克服交越失真。1.OTL功放電路靜態(tài)分析當(dāng)

ui=0時：KRLRcV4+VCCV5T1T2CeReRb1Rb2+uo

+ui

+++C二、OTL功放電路靜態(tài)、動態(tài)分析2.OTL功放電路動態(tài)分析當(dāng)

ui>0

時,T2

導(dǎo)通，C放電，T2由C供電，T2

的等效電源電壓

0.5VCC。當(dāng)

ui<

0時,T1導(dǎo)通，C充電，T1的等效電源電壓

+0.5VCC。KRLRcV4+VCCV5T1T2CeReRb1Rb2+uo

+ui

+++C3.OCL和OTL功放電路比較OCLOTL

電源雙電源單電源信號交、直流交流頻率響應(yīng)好fL

取決于輸出耦合電容C電路結(jié)構(gòu)較簡單較復(fù)雜Pomax除了電源不同外，OCL和OTL功放電路的分析基本一樣。1.復(fù)合管(達林頓管)的目的因為不同類型的大功率三極管的參數(shù)配對比較難，所以用容易配對的小功率管和同類型的大功率管復(fù)合來實現(xiàn)管子參數(shù)的配對。iB1(1+

1)

iB1

1

2

2(1+

1)iB1

1iB1iBiCiET1T2接有瀉放電阻的復(fù)合管：T1T2ICEO1

2ICEO1R瀉放電阻減小三、采用復(fù)合管的OTL電路2.構(gòu)成復(fù)合管的規(guī)則（1）b1為

b，c1或

e1接

b2

，

c2、e2為

c或

e；（2）應(yīng)保證發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏；（3）復(fù)合管類型與第一只管子相同;（4）復(fù)合管的β等于各管β之積。3.復(fù)合管的等效T1T2NPN+NPNNPNT1T2PNP+PNPPNPT1T2NPN+PNPNPNT1T2PNP+NPNPNP1.集電結(jié)最大耗散功率RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEPCM

0.2Pom四、功率管的選擇條件2.集電結(jié)反向擊穿電壓RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEU(BR)CEO

2VCC3.集電極最大電流RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEICM

VCC/RLOCL功放電路2.8.1OCL功放電路1.功率放大器的概念功率放大器簡稱功放，是一種向負載提供功率的放大器，是以輸出較大功率為目的的放大電路。差分放大器功率放大器，提供較強輸出功率（電流）以驅(qū)動負載多級放大器組成框圖OUT一、功率放大器的概念及分類（1）輸出功率足夠大放大器實質(zhì)都是將電源的直流功率轉(zhuǎn)化為負載輸出的交變功率，轉(zhuǎn)換效率是其重要性能指標(biāo)，效率高、損耗小才是理想的功放。功放的工作于大信號輸入狀態(tài)，無法使用小信號的微變等效方法。（2）效率盡可能高（3）非線性失真盡可能?。?）散熱須良好（5）分析應(yīng)用圖解法，微變等效電路法不適用2.功率放大器的基本特點3.功率放大器的分類甲類：整個輸入信號周期晶體管都導(dǎo)通；按照功率放大器晶體管的工作狀態(tài)，將功率放大器分為：乙類：每只晶體管只有半個信號周期導(dǎo)通；甲乙類：每只晶體管導(dǎo)通時間介于信號的半個周期至一個周期之間；丙類：每只晶體管導(dǎo)通時間小于半個周期；丁類：工作于開關(guān)狀態(tài)。1.電路組成由兩只NPN管和PNP管組成共集放大電路，采用對稱雙電源供電。RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE二、OCL功放電路組成及工作原理OCL功放又稱甲乙類互補對稱功放，它利用特性對稱的NPN和PNP的對管交替工作、互相補充，一般工作在甲乙類狀態(tài)，效率接近乙類功放的78.5%。2.工作原理兩只三極管交替導(dǎo)通，稱互補對稱：RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEie1ie2ui=0時：T1、T2截止，IB、IC、uo均為

0ui>0時：T1導(dǎo)通、T2截止io=ie1=（1+

）ib1uo=ie1RLui<0時：T2導(dǎo)通、T1截止io=ie2=（1+

）ib2uo=ie2RL1.靜態(tài)分析RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE當(dāng)ui=0時

：T1、T2截止三、OCL功放電路靜態(tài)、動態(tài)分析IB、IC

均為

0，UCE=VCCu0=02.動態(tài)分析當(dāng)ui≠0時，兩只管子交替導(dǎo)通：RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEie1ie1ui>0：

T1導(dǎo)通、T2截止io=ie1=（1+

）ib1ui<0：

T2導(dǎo)通、T1截止io=ie2=（1+

）ib2uo=ie1RL≈uiuo=ie2RL≈ui1.圖解分析RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE最大輸出電壓幅值：Uom(max)=VCC–UCE(sat)

VCC四、OCL功放電路功率參數(shù)分析計算2.輸出功率PoRLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE最大輸出功率：3.直流電源供給功率PVRLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEPV=ICAVVCC=2VCCUom/

RL4.每只管子平均管耗

PTRLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE5.最大管耗PT(max)RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE當(dāng)輸出電壓幅值為Uom(max)

VCC時,=0.137Po(max)令=0.6VCC時管耗最大，即：6.效率

RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEEPV=2VCCUom/

RL當(dāng)輸出電壓幅值為Uom(max)

VCC時,為最大，實際約為60%功放的交越失真集成功放1.交越失真RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE當(dāng)輸入電壓ui小于閾值電壓Uon時，三極管截止，引起交越失真。輸入信號幅度越小越明顯交越失真2.8.3功放的交越失真集成功放一、減小交越失真的措施2.克服交越失真的思路RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE給T1、T2設(shè)置一段共同導(dǎo)通的時間，即提供微弱的偏置電流，讓T1、T2處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)。

tiCO

IC1IC2補上藍線區(qū)域3.減少交越失真的措施利用二極管和電位器產(chǎn)生偏置電壓：RLR1D1D2T1T2+VCC+ui

+uo

VEET3R2+UB1B2–IB1IB2IE1IE2UB1B2給T1、T2提供靜態(tài)電壓。當(dāng)ui=0時：T1、T2微導(dǎo)通；

IB1=IB2，

IE1=IE2，IL=0，uo=03.減少交越失真的措施RLR1D1D2T1T2+VCC+ui

+uo

VEET3R2+UB1B2–IB1IB2IE1IE2當(dāng)

ui<0時：當(dāng)

ui>0時：T1

微導(dǎo)通

充分導(dǎo)通

微導(dǎo)通；T2微導(dǎo)通

截止

微導(dǎo)通。T2

微導(dǎo)通

充分導(dǎo)通

微導(dǎo)通；T1微導(dǎo)通

截止

微導(dǎo)通。4.克服交越失真的其它電路T4RL+VCC+uo

T1T2T3

VEER*1R2R3R4RL+VCC+uo

T1T2T3T4T5

VEE+ui

R1.D2006集成功率放大器簡介

D2006由差分輸入級、中間電壓放大級、恒流源偏置電路、甲乙類互補對稱功放輸出級、短路和過熱保護電路組成。D200612345D2006外形主要參數(shù)：輸入阻抗高：Ri=5M

開環(huán)電壓增益大：Auo=75dB電源電壓：

6~15V輸出功率：Po=8W、12W(RL=8、4)三、集成功率放大器2.D2006集成功放的典型應(yīng)用（1）

雙電源應(yīng)用電路電壓串聯(lián)負反饋R3為平衡電阻泄放感性負載的自感應(yīng)電壓消除電源高頻干擾高頻校正網(wǎng)絡(luò),抑制高頻自激（2）單電源應(yīng)用電路VCC/2輸出電容退耦電容，消除電源的低頻和高頻干擾2.D2006集成功放的典型應(yīng)用（3）BTL應(yīng)用電路BTL—平衡式無輸出變壓器構(gòu)成思路：互補對稱功放電路互補對稱功放電路uo1–

uo2RL獲得一個電路輸出功率的四倍2.D2006集成功放的典型應(yīng)用（3）BTL應(yīng)用電路2.D2006集成功放的典型應(yīng)用功放的交越失真集成功放1.交越失真RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE當(dāng)輸入電壓ui小于閾值電壓Uon時，三極管截止，引起交越失真。輸入信號幅度越小越明顯交越失真2.8.3功放的交越失真集成功放一、減小交越失真的措施2.克服交越失真的思路RLT1T2+VCC+ui

+uo

VEE給T1、T2設(shè)置一段共同導(dǎo)通的時間，即提供微弱的偏置電流，讓T1、T2處于臨界導(dǎo)通狀態(tài)。

tiCO

IC1IC2補上藍線區(qū)域3.減少交越失真的措施利用二極管和電位器產(chǎn)生偏置電壓：RLR1D1D2T1T2+VCC+ui

+uo

VEET3R2+UB1B2–IB1IB2IE1IE2UB1B2給T1、T2提供靜態(tài)電壓。當(dāng)ui=0時：T1、T2微導(dǎo)通；

IB1=IB2，

IE1=IE2，IL=0，uo=03.減少交越失真的措施RLR1D1D2T1T2+VCC+ui

+uo

VEET3R2+UB1B2–IB1IB2IE1IE2當(dāng)

ui<0時：當(dāng)

ui>0時：T1

微導(dǎo)通

充分導(dǎo)通

微導(dǎo)通；T2微導(dǎo)通

截止

微導(dǎo)通。T2

微導(dǎo)通

充分導(dǎo)通

微導(dǎo)通；T1微導(dǎo)通

截止

微導(dǎo)通。4.克